利用病毒誘導的基因沉默技術(VIGS)解析受體類激酶GmFLS2與GmBAK1在大豆抗病中的作用.pdf

1、在擬南芥中，位于細胞質膜上的受體類激酶(receptor-like kinase，RLKs)識別病原菌相關蛋白、啟動防御反應。FLS2(FLAGELLIN SENSING2)作為最早克隆的RLKs，它能夠識別細菌鞭毛蛋白N端的由22個氨基酸組成的肽段(flg22);BAK1(BRI1-ASSOCIATED KINASE1)是FLS2的共受體(co-receptor)，它通常與FLS2或其他PRRs結合形成二聚體識別病原菌中的配體。雖然R

2、LKs在擬南芥中的研究相對較為詳細，但在作物中的研究才剛剛開始。本研究利用菜豆豆莢斑駁病毒(Beanpod mottle virus，BPMV)誘導的基因沉默技術(BPMV-VIGS)分別沉默大豆GmFLS2和GmBAK1兩個基因。經(jīng)RT-PCR分析確證GmFLS2及GmBAK1的確被沉默后，對沉默株分別進行表型觀察與鑒定。表型分析表明GmFLS2沉默株在表型上與空載體對照株無顯著區(qū)別，但沉默GmBAK1后嚴重影響植株的生長，植株出現(xiàn)嚴

3、重矮化，葉片表面出現(xiàn)HR細胞死亡(Hypersensitive response cell death)，莖部出現(xiàn)細胞壞死，經(jīng)大約30后植株死亡，說明GmBAK1在大豆正常生長發(fā)育及細胞死亡過程中均起著關鍵作用。與擬南芥中相似，沉默大豆GmFLS2以及GmBAK1顯著降低了對兩種細菌大豆斑疹病菌(Xanthomonas campestris pv.Glycines，Xag)大豆斑點病菌(Pseudomonas syringae pv.G

4、lycinea，Psg)的抗性，說明GmFLS2以及GmBAK1在識別細菌及激活防御反應中起著重要的作用。出乎意料的是GmBAK1沉默植株對大豆花葉病毒(Soybean mosaic virus，SMV)的抗性顯著增強，表明其在細菌及病毒的防御反應中起著截然不同的作用。激酶分析表明沉默GmFLS2顯著降低了flg22誘導的GmMPK6的激活，暗示GmFLS2識別病原菌后是通過激活GmMPK6信號途徑從而達到增強防御反應的能力。本研究為揭